将几滴血液滴在指甲大小的生物芯片上，6个小时就能检测出重度先天性耳聋、药物性耳聋等与聋病相关的9个基因位点。聋人在检测后可以了解致聋原因，亦可通过卡片比对大大降低生育耳聋后代的风险。近日，中关村2011年十大技术创新成果揭晓。其中，“九项遗传性耳聋基因检测试剂盒”获得了不少关注。
这项惠民利民的创新成果所依靠的关键产品是生物芯片，依靠这一自主研发的国际先进水平的生物芯片，制造该基因检测试剂盒的博奥生物有限公司已经实现了年收入2亿元。近期，国家知识产权局专利局光电技术发明审查部关注生物芯片产业，制成了《生物芯片专利分析报告》(下称《报告》)。专家在报告中建议，国内企业要在生物芯片的核心技术上占据优势，必须借助本国的行业优势，加强跨领域合作，集中力量进行技术突破。
全球背景
各擅胜场，无人“十项全能”
生物芯片技术是一项新兴的多学科交叉的技术，已经广泛应用于基因表达研究、功能基因组研究、蛋白质组研究、临床疾病诊断、药物筛选等前沿领域，可以产生巨大的经济效益。但是，生物芯片产业的技术复杂、投资巨大、研究周期极长，美、英、德、日等国家的实验室和公司在争相进入该领域进行研发之后，也加大了在专利方面的保护和投入力度。
“中国生物芯片公司应认清和把握国际生物芯片研究和产业化进程中的技术阶段，了解世界生物芯片领域内的技术热点，特别是主要公司的发展方向、研发状况、专利申请状况等。”课题组负责人告诉中国知识产权报记者，“这对中国的生物芯片公司选取合适的研发方向、合理的研发应用策略和技术合作策略，避免低水平的重复研发有着重要意义。”
《报告》指出，生物芯片技术通常可分为芯片制作技术、样品处理技术、生物分子反应技术、反应信号检测技术、数据处理技术和生物芯片应用六大部分。在全球申请人中，日本精工爱普生、美国基因公司、日本尼康公司、日本佳能公司、美国安捷伦公司、美国昂飞公司等企业占据了申请量排行榜前列。
由于生物芯片包含各种各样的分支技术，所以申请量排名靠前的企业也并非“十项全能选手”，而是各擅胜场。在光导合成制备生物芯片技术方面，尼康公司和昂飞公司的专利申请量突出——后者是世界第一家专门生产生物芯片的公司;微流控芯片制作方法与设备中，美国加州大学、加州理工学院和哈佛大学均位于前十，说明研究机构就该领域的研发仍起着一定先导作用。此外，卡钳生命科学公司在微通道技术和电泳芯片技术、昂飞公司在样品处理和生物芯片测序应用技术、三星公司在微阀技术和系统集成技术、基因公司在生物芯片的诊断应用方面、皇家飞利浦公司在样品处理和系统集成技术上均有不俗的专利实力。
国内现状
群雄逐鹿，机遇挑战并存
《报告》课题组经检索与筛选，被选入生物芯片样本的中国专利申请共有3439件，来自中国申请人的专利申请占总量的66%，日本、美国其次，各占12%与10%。在所有的生物芯片中国专利申请中，芯片制作技术占67%、信号检测技术占13%、生物分子反应技术占12%，其余技术包括样品处理、数据处理和外围设备。
生物芯片中国专利的主要申请人中，精工爱普生总申请量最多，其次是皇家飞利浦公司、三星公司、佳能公司、昂飞公司。排名前20位的中国申请人有16位，其中12家为大学和研究机构，仅有的4家企业是：博奥生物有限公司、天津生物芯片技术有限责任公司、上海生物芯片有限公司、上海裕隆生物科技有限公司。
课题组负责人告诉中国知识产权报记者：“来自其他国家和地区的申请人中，很多公司并非专门做生物芯片研究，如排名前列的还有日立公司、索尼公司等。他们大都是知名公司，利用了自身的财力和已有的技术优势，结合生物芯片技术，从而涉足生物芯片领域。”
“我们选取了8个技术分支作为分析对象。”课题组负责人向记者介绍，“发现在华申请中主要以芯片制作技术的申请为主，而近年来微流控芯片得到广泛应用，包含电泳芯片在内的生物芯片反应用途技术也有一定的申请量。此外，样品处理技术由于直接影响生物芯片检测的灵敏性和特异性而得到了较多的关注。”
报告提供的数据显示，在微阵列制备方法和设备上，东南大学、清华大学、上海交通大学和博奥生物占有一定优势。在国外申请人中，皇家飞利浦公司、三星公司的专利申请都涉及多个技术分支。
中国申请人向国外提交的专利申请则集中在生物芯片产业的上游和中游技术，其中芯片制作与样品处理相关的申请量总共占据66%。“探针”、“样品的提取与纯化”是申请量最多的二级技术分支。
专家建议
结合优势，进行技术突破
《报告》指出，生物芯片的应用是生物芯片发展的目的所在，在《报告》所分析的诊断应用和测序应用中，来自美国申请人的专利占据绝对地位，说明美国企业在生物芯片领域的产业化道路上已走在各国之前。
“在生物芯片领域，无论国内国外，合作申请均占有比较重要的地位。这与生物芯片技术本身就是生物学、微电子学和化学等多学科交叉的技术密切相关。”课题组负责人向记者介绍，世界主要申请人中，美国的昂飞公司、卡钳生命科学公司都专注于生物芯片领域，前者掌握着光导原位合成制备技术中的大部分关键技术，后者在微流控芯片领域占据绝对优势。日本许多著名的光学仪器公司利用其自身技术优势，在2000年之后纷纷进入生物芯片研究领域。
“到目前为止，没有哪个国家或公司能够在生物芯片的所有环节上占据绝对优势，因此这对于我国生物芯片行业来说是一个机会。”课题组负责人表示，“从国际上的经验来看，要想在生物芯片核心技术上占据一定优势，必须借助本国行业的优势。最典型的例子就是日本，美国昂飞公司已经垄断了光导合成技术，而日本一些著名企业利用了其在精密仪器和光学检测方面拥有的强大技术优势，如尼康公司对光原位引导合成方面进行了很好的改进，就在生物芯片领域占据了一席之地。”
该负责人说：“我国可以将技术上占优势的产业和技术与生物芯片行业结合起来。例如清华大学在机电技术和光学检测技术，东南大学在微电子技术方面具有较强的实力，企业可以利用这些优势，‘借’来‘东风’，集中在生物芯片加大研发力度，力争在关键技术中有所建树，改善现有的部分生物芯片企业自主研发滞后、主要依靠简单技术引进的局面。”
《报告》还发现了一些有趣的现象：尽管昂飞公司等申请人拥有了较多的基础专利，但后来不断涌现的申请人中，很多公司采取外围专利战略，也达到了很好的效果。“各技术分支的发展程度并不一致，垄断程度有高有低，例如在样品处理领域，没有哪一方占据绝对优势，而分析发现我国在这一领域具有一定技术能力，若能集中资金和研发资源，还是有可能突破核心专利的。”课题组负责人表示。
